3. 势能教学实录

高中物理必修2 《势能》教学设计

山东省福山第一中学

张灿启

课题

教

材

分

析

学情

分析

教

学

目

标

1．高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、视频画面来支持。 2．学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。

3．学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性力做功来判断弹性势能的变化。

“重力势能”是下节“机械能守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。本节进述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，为下节讲机械能守恒定律及能量转化和守恒定律做好准备。

重力势能

课型

新授课

班级

高一8班

时

间

20180409

（一）知识与技能1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算. 2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关. 3、知道重力势能的相对性、系统性。. （二）过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程

（三）情感、态度与价值观

渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣．对学生进行德育教育。

重点

教学重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

难点

教学难点：重力势能的相对性及正负号的意义

层次

引

3、雪崩视频的危害（多媒体展示）

教师活动

★★一、创境激情

引入课题

（一）实例展示

初步感知

1、“最美妈妈”的故事（图片展示）

观察、思考

学生观看视频

学生活动

教学意图

通过情境创设引学习兴趣和热情。

认识自然现象，对学生进行科普教育

学生阐述自己的猜想。

入新课，激发学生

课

新

课

教

学

理

论

知

识

教师引导：由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。

◆提出问题：

1、1、物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？

2、重力势能可能与什么

因素有关呢？

（二）亲身体验

加深认识

用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？

（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉

•

•

•

（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉

•

•

•

◆情感教育

高空抛物的危害，德育教育与其中

师生归纳：

物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。

因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。

★★二、

理论探究

把握规律

◆猜想设疑：

为什么平时轻盈飘落的雪花在雪崩时会具有这么大的能量。

3、趣味小实例“一个大缸的故事”

回答问题

根据问题，进行思考与回答

学生思考：重力势能与

学生动手体验阶段

得出结论：

1、与质量有关。质量越大，重力势能越大

生思考：

高度变化时，重力势能将如何变化？

物体的高度发生变化时，重力要做功：

初步感受能量的存在

通过学生动手计算，培养学生探求知识的欲望和分析问题解决问题的能力、归纳能力。

培养学生理论联系实际的学习方法。

情感道德教育

学生的分析与归纳阶段

质量、高度的定量关系

得

出

公

式

归

纳

总

结

◆探究一、重力做功的特点

幻灯片显示教材上的图7.4－1，图7.4－2，图并把推导过程写出来，

设问：通过推导重力在这几种不同路径情况下听取学生汇报，总结点评

结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。

将结论写成式子表示为：

培养学生总结

规律的能力

培养学生的

探索精神

培养学生探求知认真思考、小组讨论，

做的功。选出代表发表自己的见解。

归纳整理

学生加深理解

计算

观察

讨论

总结：选取不同的参考思考

回答

学生归纳出正号表明负号表物体在参考平面以下。

7.4－3，指导学生计算三幅图中重力所做的功。推导三种情况下重力做的功，观察并小组讨论可以得出什么结论？

WG=mg△h=mgh1-mgh2。可见，物体的重力所做的功使一个与高度有关的物理量mgh发生变化。物理学上把这个与高度有关的能量mgh叫做重力势能。

◆探究二、对重力势能的学习

提问：如何用文字来给重力势能下个定义？

1、

定义：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。

2、

写成公式为：EP=mgh。

3、

单位与功的相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。

进一步推导1J=1kg·m/s2·m=1N·m 4、

标量

知道了重力势能下面应用公式计算物体重力势能。

<多媒体展示>习题

◆探究三、对重力势能的相对性学习：

高度总是相对某一水平面来说的，重力势能与高度有关，因此重力势能也是相对某一水平面来说的，把这个水平面叫参考面，因此重力势能与高度一样都具有相对性。我们规定在参考面以下高度为负值。通过练习来体会重力势能的相对性，并小组讨论重力势能与参考面的选取之间的关系。

听取学生汇报，总结：

重力势能与参考面的选取有关。

引导学生进一步归纳具体什么样的关系？

面重力势能是不同的。

物体在参考平面以上，

分

析

总

结

探

究

方

案

小

结

得出正负号的意义。

教师点评总结：

1、

选取不同的参考面重力势能是不同的。

2、

参考平面的选取是任意的。

3、

一般以解决问题方便为宜，通常选地面为参考面。

进一步归纳正负的意义：

思考，小组讨论：

重力势能是物体独有的还是和地球“系统”共有的？

教师总结：

势能是相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。没有地球，就谈不上重力（相互作用力），也就谈不上重力势能。所以说，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。把这个性质称为重力势能的系统性

◆探究四、对重力做功和重力势能变化的关系的学习。

前面学习了重力势能和重力做功，那么他们之间存在怎样的关系呢？通过实例探究分析

<多媒体展示>习题

选一小组填表格并简要回答重力做功的数值和重力势能变化的关系。

由数据继续引导得出重力做功和重力势能变化与参考面选取无关。

教师进一步说明重力可以做正功，也可以做负功。

提问重力做正功和负功重力势能如何变化。

<多媒体展示>结论

1、

重力做正功重力势能减少；重力势能的减少量等于重力所做的功。

2、

重力做负功重力势能增加；重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功。

★★三、课堂小结：

（一）、重力做功的特点：

（二）、重力势能：定义、公式、标量、

相对性、系统性及正负表示大小

（三）、重力做功与重力势能变化的关系

（1）重力做正功，重力势能减少；重力势能的减少量等于重力所做的功。

（2）重力做负功，重力势能增加;重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功

分析

学生汇报结果

系统共有的

归纳总结

思考

回答

小组讨论

填表观察

数据特点

学生回答：

重力做的功等于重力势能的减少量

学生总结

检测矫正

识的欲望和归纳能能力

总结本节课所学重点及难点。学生自己总结，能加强记忆

练习

与路径无关，只与起点和终点的高度差有关

★★四、课堂知识当堂训练

板

书

设

计

一、重力做功的特点：

第四节重力势能

与路径无关，只与起点和终点的高度差有关

WG=mg△h二、重力势能：定义、公式、标量、 相对性、系统性及正负表示大小 三、重力做功与重力势能变化的关系

1、重力做正功，重力势能减少；重力势能的减少量等于重力所做的功。 2、重力做负功，重力势能增加;重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功